한국과학기술원(KAIST)은 허원도·박용근 석좌교수 연구팀이 빛을 이용해 단백질과 mRNA(메신저 리보핵산·유전정보로부터 단백질을 번역해 생성하는 중간 과정의 전령RNA)를 원하는 시점에 저장·방출할 수 있는 '릴리저' 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

빛을 사용해 생체 분자를 덩어리로 뭉치게 혹은 풀리게 조절하는 기존 광유전학적 분자 응축물 기술은 세포 안에서 여러 단백질이나 리보핵산(RNA)이 섞여 있어 원하는 분자만 골라서 다루기 어렵다는 문제가 있다.

연구팀은 특정 분자와 선택적으로 결합하는 광유전학 단백질 복합체로 이뤄진 인공 응축물 시스템인 '릴리저'를 개발했다.

세포와 생체 내에서 특정 단백질 혹은 mRNA를 릴리저에 안정적으로 저장해 빛을 비추면 원하는 시점에 방출할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 다양한 세포주와 신경세포, 생쥐 간 조직 등에서 해당 시스템의 효과를 입증했다.

세포 모양의 변화와 신경세포 내 국소 단백질 활성 등 미세환경에서의 생화학 반응을 실시간으로 제어하고, mRNA가 세포질 내에서 번역될 시점을 빛으로 조절하는 데 성공했다.

허원도 석좌교수는 "릴리저 플랫폼은 단백질과 mRNA를 원하는 시간, 장소에서 저장하고 방출할 수 있는 범용 도구로, 뇌 신경세포 연구나 세포치료제, 차세대 신약 개발 등에 폭넓게 응용될 수 있다"고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 지난 7일 자로 실렸다.